初探用Scratch解決青少年機(jī)器人編程問題

葉舒

摘 要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)信息素養(yǎng)成為教育的主要目的之一，在小學(xué)教育中應(yīng)實(shí)施程序設(shè)計(jì)為主導(dǎo)的教育，強(qiáng)化信息技術(shù)的應(yīng)用，提高教師應(yīng)用信息技術(shù)的水平，提高小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和思維開拓能力。主要分析用Scratch解決青少年機(jī)器人編程問題。

關(guān)鍵詞：Scratch；青少年；機(jī)器人編程；教學(xué)思路

Scratch是專門為8歲以上的兒童開發(fā)的一款積木式程序設(shè)計(jì)語言，這種編程和傳統(tǒng)編程有很大的區(qū)別，它能夠直觀、形象地幫助學(xué)生在創(chuàng)作的過程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)編程和表達(dá)自己的思想。在小學(xué)課程中利用Scratch技術(shù)開設(shè)機(jī)器人編程課程，能夠有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，很好地解決青少年機(jī)器人編程問題。

一、Scratch軟件對(duì)青少年機(jī)器人編程的作用

1.簡化青少年機(jī)器人編程步驟

Scratch技術(shù)拋開了相對(duì)復(fù)雜的Arduino，直接用Scratch控制，簡化青少年機(jī)器人編程步驟，比較適合小朋友入門學(xué)習(xí)。另外，Scratch目前的主要功能包括：尋線，避障，超聲波測(cè)距，溫度、光強(qiáng)度測(cè)量，兩路LED顯示，一路蜂鳴器，外部擴(kuò)展兩路模擬口，兩路IO，兩路PWM輸出，可以代替Scratch傳感器板，可實(shí)現(xiàn)微信、手機(jī)APP遙控機(jī)器人，甚至可以讓機(jī)器人發(fā)郵件、微博，適合小學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人編程的學(xué)習(xí)。而且能編寫一些現(xiàn)在流行的機(jī)器人模型，調(diào)試、改進(jìn)完整的編程創(chuàng)作過程，非常適合初學(xué)者的學(xué)習(xí)。

2.降低青少年機(jī)器人編程的難度

對(duì)于程序設(shè)計(jì)的初學(xué)者來說，常常面臨缺乏程序設(shè)計(jì)概念知識(shí)、語法結(jié)構(gòu)過于龐大復(fù)雜、抽象思維能力和解決問題的能力不足、不熟悉程序編輯環(huán)境等困難，容易陷入無法建構(gòu)知識(shí)的困境，而Scratch軟件應(yīng)用于青少年機(jī)器人編程中能夠利用軟件中各種清晰明了的操作步驟降低機(jī)器人編程的難度，這種軟件在機(jī)器人編程中有一個(gè)特殊的簡單模式，小學(xué)生只要按照這個(gè)模式進(jìn)行制作就能夠避免很多難題，提高小學(xué)生的制作成就感。

3.能夠使學(xué)生愉悅地學(xué)習(xí)機(jī)器人編程

利用Scratch軟件進(jìn)行機(jī)器人編程的學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在Scratch教學(xué)中，教師也可以有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生用自然語

言來描述他們的創(chuàng)意、想法。如讓學(xué)生用自然語言來描述一個(gè)機(jī)器人，比如變形金剛，并將它們和Scratch的教學(xué)合二為一。從學(xué)生看動(dòng)畫講故事到學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，隨著教學(xué)的開展與深入，學(xué)生將不斷用語言描述他們的構(gòu)思。當(dāng)學(xué)生完成從編劇到導(dǎo)演的轉(zhuǎn)變時(shí)，我們可以看到的是：故事的敘述是脫口而出，而制作則是水到渠成。在學(xué)習(xí)的過程中提高了動(dòng)手操作能力，使小學(xué)生能夠愉悅地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、Scratch解決青少年機(jī)器人編程問題的途徑

1.理清教學(xué)思路

將Scratch技術(shù)應(yīng)用到小學(xué)生的信息技術(shù)課堂中，能夠滿足

小學(xué)生愛玩的天性需求，同時(shí)能夠提高小學(xué)生上課的積極性，提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。將Scratch技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人的編程教學(xué)中能夠解決動(dòng)畫制作、游戲制作以及多媒體素材等方面的問題，確定學(xué)習(xí)內(nèi)容以后，必須理清課堂思路，首先在Scratch官網(wǎng)上搜索能夠體現(xiàn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)初衷的材料，然后結(jié)合小學(xué)生實(shí)際教學(xué)內(nèi)容開展Scratch教學(xué)，以提高小學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)小學(xué)生學(xué)習(xí)水平的

提高。

2.利用Scratch技術(shù)降低機(jī)器人編程難度

Scratch應(yīng)用于青少年機(jī)器人編程過程中，學(xué)生除了可利用傳統(tǒng)的數(shù)字化創(chuàng)作方式外，還可用編程的方式進(jìn)行創(chuàng)作。這使得數(shù)字化創(chuàng)作過程變得更有趣，而創(chuàng)作出的作品更具開放性、靈活性和交互性。通過編程方式創(chuàng)作的作品還可改變以往線性的播放順序，使得作品隨操作者不同的操控而產(chǎn)生不同的畫面。以編程的方式進(jìn)行創(chuàng)作，降低了機(jī)器人編程難度。

3.打開思路，積極引導(dǎo)小學(xué)生解決編程難題

Scratch軟件具有很強(qiáng)的交互性，而且其素材表現(xiàn)力比較強(qiáng)，

與傳統(tǒng)編程軟件相比具有簡單、快捷的特點(diǎn)，小學(xué)生比較容易上手。所以在機(jī)器人編程過程中教師要注重學(xué)生思維的引導(dǎo)，為小學(xué)生提供一個(gè)良好的機(jī)器人編程學(xué)習(xí)環(huán)境。例如，在主體活動(dòng)中要求學(xué)生獨(dú)立完成“接蘋果”作品，這個(gè)作品由“接雞蛋”改編而成，學(xué)生必須根據(jù)“接雞蛋”中的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)滑竿的左右位置，控制籃子的位置，以便完成游戲編程。這種制作過程極大地提高了小學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力，促進(jìn)了小學(xué)生實(shí)踐能力的提高。

智能機(jī)器人教學(xué)利用Scratch技術(shù)，豐富了小學(xué)生的教學(xué)形式，

培養(yǎng)了小學(xué)生的思維創(chuàng)造能力和動(dòng)手操作能力，有利于開發(fā)小學(xué)生的智力，促進(jìn)小學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高。同時(shí)又能夠促進(jìn)學(xué)校信息技術(shù)課堂水平的提高，是未來教育的一種發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

王寶亮.Scratch在初中信息技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].華中師范大學(xué)，2015.

編輯 趙飛飛